低压配电系统的工厂供电课程设计姓 名 学 号 院、系、部 电气工程系班 号完成时间2012年6月18日※※※※※※※※※ ※※※※※※2009级工厂供电课程设计设计任务书一、设计内容：(1)由总降压变电所的配出电压和用电设备的电压要求，参考国际规定的标准电压等级确定车间变电所的电压级别。

(2)计算负荷采用需用的系数法，计算出单台设备支线、用电设备组干线和车间变电所低压母线和进线的计算负荷。

(3)由计算负荷结果，确定补偿方式，计算出补偿容量，选择电容器个数和电容柜个数。

(4)按对负荷可靠性要求，确定车间变电所电气主接线。

(5)按车间变电所低压母线的计算负荷，确定变电器的容量和台数。

(6)导线截面积的选择，支线和干线按发热条件选择，进线电缆按经济电缆密度选择，按允许发热，电压损耗进行校验。

(7)短路电流计算，绘制计算电路和等值电路图，确定短路点，计算出各短路点短路电流值及短路容量。

(8)车间变电所低压母线按发热条件选择，按短路的热合力校验。

(9)按国家规定的标准符号和图符，用CAD画出车间变电所的电气主接线图、车间配电系统和配电平面图。

二、设计条件：(1)机加车间符合全部为三级负荷，对供电可靠性要求不高。

(2)车间平面布置图如下图所示（3）车间电气设备各细表如下表所示设备代号设备名称台数单台容量（kW）效率功率因数启动倍数备注1~3 普通车床C630-1 3 7.6 0.88 0.81 64 内圆磨床M2120 1 7.25 0.88 0.83 65，16 砂轮机S3SL-300 2 1.5 0.92 0.82 6.56 平面磨床M7130 1 7.6 0.88 0.82 67~9 牛头刨床B6050 3 4 0.87 0.82 611，12 普通车床C6140 2 6.125 0.89 0.81 613~15 普通车床C616 3 4.6 0.90 0.81 617，18 单臂龙门刨床B1012 2 67.8 0.86 0.81 2.519 龙门刨床B2016 1 66.8 0.86 0.81 2.520，21 普通车床C630 2 10.125 0.88 0.81 622 立式钻床Z535 1 4.625 0.90 0.80 623 立式车床C534J1 1 80 0.86 0.80 324 摇臂钻床Z35 1 8.5 0.87 0.82 5.526~29 镗床T68 4 9.8 0.86 0.65 5.5 30~34 插床B5032 5 4 0.87 0.8 6(4)机加车间转供负荷名细表如下表所示。

转供负荷名称计算负荷转供距离P30(kW)Q30(kvar)S（kV.A）I30(A) Cosφ金工车间回路1 30 20 36 54.9 0.83250 回路2 30 34 45.3 68.9 0.66回路3 40 44 59.5 90.3 0.67合计100 98 40 213 0.71汽车修理车间回路1 30 25 39.1 59.3 0.77100 回路2 22 25 33.3 50.6 0.67回路3 30 36 46.9 71.2 0.65合计82 86 119 181 0.69备品车间回路1 28 30 41 62.3 0.68150 回路2 19 25 31.4 47.7 0.60回路3 35 40 53.2 80.8 0.66合计82 95 125 189 0.61锅炉房回路1 23 30 37.8 57.4 0.65200 回路2 17 20 26.2 39.9 0.45回路3 15 30 33.5 50.96 0.57合计55 80 97.1 147.5 1.0照明回路（3相）回路1 17 0 17 25.8 1.0200 回路2 12 0 12 18.2 1.0回路3 16 0 16 24.3 1.0合计45 0 45 68.4 1.0三、基本要求:(1)说明书要简明扼要，计算要有公式依据，结果要列表记入，必要的数据及资料要注明出处。

提倡用计算机绘图和打印设计说明书。

(2)设计图样要符合国家标准，采用新标准电气图形符号和文字符号，图样上的字必须用仿宋体。

(3)按教学大纲要求，必要设计应包括和设计内容相关的英文资料翻译一份。

(4)要列出参考书目（文献）。

(5)要有设计结论（或总结或体会）。

摘要低压供配电系统设计的目的，就是通过采用恰当的技术手段，满足各种用电设备在正常使用状况下的不同用电需求，并采取必要的措施，防止电气部分与建筑的其他部分在检修情况下相互影响，确保电气设计的合理性及系统的安全运行，从而达到供电的安全、可靠、优质和经济的指标。

本文通过对目前供配电问题进行探讨，做好供配电是保证建筑设施正常运行的关键。

首先，对工厂用电设备进行负荷计算，并对工厂进行无功补偿，使功率因数达到0.9。

对整个工厂进行电气概预算，得到整个工厂设计所需的费用，继而得到主接线图。

其次，对每个短路点进行短路计算，通过计算出的电流值对设备进行选择，并对所选出的设备进行校验。

然后，对工厂线路、变压器等设备进行防雷保护设计。

关键词：负荷计算无功补偿短路计算主接线图目录设计任务书 (I)摘要 (IV)第1章绪论 (1)第2章负荷计算 (2)2.1 单组用电设备计算负荷的计算公式 (2)2.2 多组用电设备计算负荷的计算公式 (2)第3章无功功率补偿 (6)3.1 低压母线计算负荷 (6)3.2 无功功率补偿 (7)3.3 计算变电所变压器一次侧计算负荷 (7)第4章确定车间变电所变压器形式、容量和数量及主结线方案 (7)4.1 根据负荷性质和电源情况选择变压器台数和容量 (7)4.2 主接线方案的技术经济比较 (9)4.3 车间进线架空线的选择 (9)4.4 低压配电系统主接线图 (9)第5章短路计算 (10)5.1 绘制计算电路 (10)5.2 短路电流计算 (10)5.2.1计算电路图5-1所示 (10)5.2.2等值电路图5-2所示 (10)5.2.3计算各元器件基准电抗标幺值 (10)5.2.4计算K1点和K2点短路电流 (11)第6章选择车间变电所高低压进出线 (12)6.1 选择母线截面积 (12)6.2 进线电缆热稳定校验 (13)6.3 车间变电所高压电气设备的选择 (13)6.4 车间低压侧电气设备的选择 (14)6.5 低压配电屏的选择 (15)第8章设计总结 (16)参考文献 (17)附录：车间供电平面图 (18)第1章绪论当今社会，电能是现代工业生产的主要能源和动力。

电能既易于由其它形式的能量转化而来，又易于转换为其它形式的能量以供应用，电能的输送和分配简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于生产自动化小型化变电所的建设方案，是在总结国内外变电所设计运行经验的基础上提出的，与过去建设的常规变电所和简陋变电所有明显区别。

无论是主接线方式、设备配置及选型、总体布置还是保护方式，都形成了一种新的格局，从而使小型化变电所无法按已有规程进行设计。

机修厂的电力系统由变电，输电，配电三个环节组成，由此也决定了此电力系统的特殊性，在确保供电正常的前提下，这三个环节环环相扣。

其次，还电力系统一次设备较为简单，二次系统相对复杂。

本设计对整个系统作了详细的分析，各参数计算，以及电网方案的可靠性作了初步的确定。

全厂总降压变电所（或总配电所）及配电系统的设计，是根据各个车间的负荷数量，性质及生产工艺对对用电负荷的要求，以及负荷布局，结合电网的供电情况，解决对全厂可靠，经济的分配电能。

车间供电设计是整个工厂设计的重要组成部分，车间供电设计的质量直接影响到的产品生产及公司的发展。

第2章 负荷计算2.1 单组用电设备计算负荷的计算公式a)有功计算负荷（单位为KW ）30P =d K e P ， d K 为系数b)无功计算负荷（单位为kvar ）30Q = 30P tan ϕc)视在计算负荷（单位为kvA ）30S =ϕcos 30P d)计算电流（单位为A ）30I =NU S 330, N U 为用电设备的额定电压（单位为KV ）2.2 多组用电设备计算负荷的计算公式a)有功计算负荷（单位为KW ）30P =i p P K ⋅⋅∑∑30式中i P ⋅∑30是所有设备组有功计算负荷30P 之和，p K ⋅∑是有功负荷同时系数，可取0.90～0.95b)无功计算负荷（单位为kvar ）30Q =i q Q K ⋅⋅∑∑30，i Q ⋅∑30是所有设备无功30Q 之和；q K ⋅∑是无功负荷同时系数，可取0.9～0.97c)视在计算负荷（单位为KVA ） 30S =230230Q P + d)计算电流（单位为A ） 30I =NU S 3301.采用需要系数法对车间用电设备进行负荷计算 （1）各支线负荷计算及导线截面积选择 以设备序号1为例说明计算过程：序号1设备单位容量7.6kw ，效率η=0.88，启动倍数K st =6由于是低压工厂供电，所以变压器一次侧电压10KV ，二次侧电压为0.4KV 。

计算电流：)(4.1688.081.038.036.7cos 330A U Pe I N =⨯⨯⨯=•=ηϕ启动电流：)(2.974.16630A I Kst Ist =⨯=⨯=选支线截面积。

按允许载流量选择，根据I al >I 30 ，查工厂供电附录表19-3，根据实际环境温度，选3根单芯塑料导线穿钢管Sc=15mm 埋地敷设。

当截面积A=2.5mm 2 ，Ө=25o 时，I al =18A>I 30= 16.4A ，选择结果为BLV-3⨯2.5-18A-SC15mm(钢管管径)。

以设备序号18为例说明计算过程：序号18设备单位容量67.8kw ，效率η=0.86，启动倍数K st =2.5由于是低压工厂供电，所以变压器一次侧电压10KV ，二次侧电压为0.4KV 。

计算电流：)(02.14888.086.038.038.67cos 330A U Pe I N =⨯⨯⨯=•=ηϕ启动电流：)(69.36902.1485.230A I Kst Ist =⨯=⨯=按允许载流量，选择直线截面积，，根据I al >I 30 ，查附录表19-3，根据实际环境温度，选3根单芯塑料导线穿钢管Sc=50mm 埋地敷设。

当截面积A=95mm 2 ，Ө=25o 时，I al =170A.>I 30= 147.88A ，选择结果为BLV-3⨯95-170A-SC50mm(钢管管径)。

以设备序号21为例说明计算过程：序号21设备单位容量10.125kw ，效率η=0.88，启动倍数K st =6由于是低压工厂供电，所以变压器一次侧电压10KV ，二次侧电压为0.4KV 。